Question

【題目】研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有重要意義。請根據(jù)學(xué)過的知識回答下列問題：

（1）已知一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)過程的能量變化如圖所示：

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________。

（2）化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量。已知：N≡N鍵的鍵能是948.9kJ·mol－1，H－H鍵的鍵能是436.0kJ·mol－1，N－H鍵的鍵能是391.55kJ·mol－1，則N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=______________。

（3）依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。

已知：①C(s，石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=－393.5kJ·mol－1

②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=－571.6kJ·mol－1

③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=－2599kJ·mol－1

298K時反應(yīng)2C(s，石墨)+H2(g)C2H2(g)的焓變：ΔH=_______________。

（4）已知：鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)，又知，常溫下：

4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1

4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH2

下面關(guān)于ΔH1、ΔH2的比較正確的是________

A.ΔH1>ΔH2 B．ΔH1<ΔH2 C．ΔH1=ΔH2 D．無法計算

Answer 1

【答案】CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=－41kJ·mol－1－46.2kJ·mol－1226.7kJ·mol－1 B

【解析】

（1）依據(jù)圖象分析反應(yīng)物能量高于生成物能量，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，書寫熱化學(xué)方程式時，注意標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變的大��；（2）△H=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能；（3）將已知三個熱化學(xué)方程式依次編號為①②③，由蓋斯定律可知目標(biāo)熱化學(xué)方程式等于①×2+②×-③×；（4）將已知兩個熱化學(xué)方程式依次編號為①②，由蓋斯定律，①-②可得：4Al（s）+2Fe2O3═2Al2O3（s）+4Fe（s） △H=△H1-△H2。

（1）由圖象可知，反應(yīng)物能量高于生成物能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，1molCO完全反應(yīng)放出的熱量41kJ，熱化學(xué)方程式為：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41 kJ/mol。（2）據(jù)題意，N≡N鍵的鍵能是948.9kJ·mol－1，H－H鍵的鍵能是436.0kJ·mol－1，N－H鍵的鍵能是391.55kJ·mol－1，由△H=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能可知，0.5mol氮氣和1.5mol氫氣反應(yīng)生成1mol氨氣時△H=（3×391.55kJ·mol－1）—（0.5×948.9kJ·mol－1+1.5×436.0kJ·mol－1）=46.2 kJ·mol－1。（3）目標(biāo)反應(yīng)為2C(s，石墨)+H2(g)= C2H2(g)，將已知三個熱化學(xué)方程式依次編號為①②③，由蓋斯定律可知目標(biāo)熱化學(xué)方程式等于①×2+②×-③×，所以反應(yīng)焓變△H=2×（-393.5 kJ·mol－1）+（-571.6 kJ·mol－1）×-（-2599 kJ·mol－1）×=+226.7 kJ·mol－1。（4）將已知兩個熱化學(xué)方程式依次編號為①②，由蓋斯定律，①-②可得：4Al（s）+2Fe2O3═2Al2O3（s）+4Fe（s）△H1-△H2，鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H1-△H2<0，所以△H1<△H2，故選B。